基于PSR模型的蒙古国色楞格河流域生态安全评估_周佳玲.pdf

农业大数据学报 2023,5(1):87-94 Journal of Agricultural Big Data DOI:10.19788/j.issn.2096-6369.230117 收稿日期：2023-03-03 基金项目：科技基础资源调查专项项目（2022FY101902）；中国工程科技知识中心建设项目（CKCEST-2022-1-41）；灾害风险综合研究计划项目（07M79810AM）作者简介：第一作者周佳玲，女，研究生，研究方向：地球空间环境信息采集与处理；Email:。通信作者：王卷乐，男，研究员，研究方向：地球大数据管理与资源环境遥感应用；E-mail:wangjligsnr-。基于 PSR 模型的蒙古国色楞格河流域生态安全评估 周佳玲1,2，王卷乐2,3*1.江苏海洋大学 海洋技术与测绘学院，江苏 连云港 222005；2.中国科学院地理科学与资源研究所 资源与环境信息系统国家重点实验室，北京 100101；3.江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心 江苏南京 210023 摘要：蒙古国色楞格河是世界最大的淡水湖贝加尔湖最重要的入湖河流，该流域的生态安全事关蒙古高原和中国北方生态屏障建设。为了明晰色楞格河流域的生态安全状态，本文提出基于压力-状态-响应（Pressure-State-Response，简称 PSR）模型的评估方法和技术流程，以期通过评估应用为本区域可持续生态环境管理提供参考。首先对色楞格河流域土地覆盖进行分类，结合蒙古国官方统计数据，分析色楞格河流域生态环境现状。进而基于 PSR 模型，采用层次分析法，对色楞格河流域生态安全现状进行评估。结果表明：色楞格河流域内典型草地所占的面积最大约为 16 万 km2，占总面积的 53%，其次为森林，面积约为 10km2，占总面积的 32%，植被覆盖度较高。流域内生态环境响应以及生态环境状态都处于较安全等级，其中耕地面积及农业机械化水平对生态环境状态和生态环境响应的影响较大。但同时，存在着较大的生态环境压力，土地退化面积及牲畜存栏量是造成生态环境压力较大的主要影响因子，未来应加强这两方面的政策调控。总体而言，蒙古国色楞格河流域的生态安全处于较安全等级，可适度进行开发利用。关键词：色楞格河流域；PSR 模型；层次分析法；生态安全评估；蒙古国 引用格式：周佳玲,王卷乐.基于 PSR 模型的蒙古国色楞格河流域生态安全评估J.农业大数据学报,2023,5(1):87-94.Zhou Jialing,Wang Juanle.Ecological security assessment of Selenge River Basin in Mongolia based on PSR modelJ.Journal of Agricultural Big Data,2023,5(1):87-94.Ecological Security Assessment of Selenge River Basin in Mongolia Based on PSR Model Zhou Jialing1,2,Wang Juanle2,3*1.School of Marine Technology and Geomatics,Jiangsu Ocean University,Lianyungang,Jiangsu 222005,China;2.State Key Laboratory of Resources and Environmental Information System,Institute of Geographic Sciences Natural Resources Research,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China;3.Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application,Nanjing,Jiangsu 210023,China Abstract:The Selenge River in Mongolia is the worlds largest freshwater lakeLake Baikal,the most important inlet river,and the ecological security of the basin is a matter of concern for the construction of the ecological barrier on the Mongolian Plateau and in 88 农 业 大 数 据 学 报 第5卷 northern China.In order to clarify the ecological safety status of the Selenge River basin,this paper proposes an assessment method and technical process based on the Pressure-State-Response(PSR)model,with a view to providing a reference for sustainable ecological management in the region through assessment applications.Firstly,we classify the land cover of Selenge River Basin and analyze the ecological status of Selenge River Basin with the official statistics of Mongolia.Further,based on the PSR model,a hierarchical analysis was used to assess the ecological safety status of the Selenge River basin.The results show that the real steppe within the Selenge River basin occupies the largest area of about 160,000 km2,accounting for 53%of the total area,followed by the forest with an area of about 10 km2,accounting for 32%of the total area,with a high vegetation cover.The ecological response and ecological state in the watershed are at a safer level,where the arable land area and the level of agricultural mechanization have a greater impact on the ecological state and ecological response.However,at the same time,there is a greater ecological pressure,and the area of land degradation and the stock of livestock are the main influencing factors that cause greater ecological pressure.In the future,policy regulation in these two aspects should be strengthened.In general,the ecological safety of the Selenge River Basin in Mongolia is at a relatively safe level and can be exploited moderately.Key words:Selenge River Basin;PSR model;AHP;ecological security assessment;Mongolia 1 引言 蒙古高原地处干旱半干旱地区，水资源匮乏，河流水系对该区域的资源环境格局及其生态环境影响重大。发源于蒙古国的色楞格河是蒙古高原最主要的河流，对蒙古高原的资源环境格局与变化有着重要影响。同时，色楞格河也是世界最大的淡水湖贝加尔湖的唯一入湖河，色楞格河的入湖量占贝加尔湖总流入量的 50%1,2。色楞格河流域的生态安全对蒙古国色楞格流域复合生态系统的可持续发展以及东北亚的生态环境治理有重要意义。由于生态安全的内涵丰富，影响因素也十分复杂，至今尚未形成一个统一的概念。肖笃宁3等提出生态安全的目的是保护人类免遭生态破坏和环境污染，涵盖水源与食物安全等多种因素。Rogers4则认为生态安全是指在保护生态环境的同时，促进社会经济的可持续发展。由于生态安全具有宏观性以及独特性的特征，因此生态安全的准确评估已成为一个现实问题。随着生态安全研究的持续推进，评估模型也出现了多元化。常用的模型有压力-状态-响应（Pressure-State-Response，简称 PSR）模型、驱动力-压力-状态-影响-响应(Drive force-Pressure-State-Impact-Response，简称 DPSIR)模型5、压力-状态-功能-风险(Pressure-State-Function-Risk，简称PSFR)模型6等。有学者基于这些模型，运用层次分析法（analytic hierarchy process，简称 AHP）等确定生态安全评估指标权重的方法，结合研究区生态环境现状，对流域的生态安全进行研究分析。魏伟7等依据 PSR 模型建立了格网化的流域生态安全评价模型，结合空间主成分分析法和综合指数法确立生态安全影响因子的权重，具有针对性的提出了干旱内陆河流域生态安全评估框架和判断标准。Mosaffaie 8等基于 DPSIR 模型构建生态安全评估指标体系，并通过 2004-2018 年期间的 18 个定量指标计算每个 DPSIR 指数的动态变化趋势，分析影响流域生态健康的主要环境问题。相比于其他模型，PSR 模型更善于体现了人类与环境之间的相互作用关系，能够直观反映出外界人类活动压力的扰动、各环境指数的变动以及对扰动的响应。PSR 模型的另外一个优势是逻辑清晰、简洁明了，PSFR 和 DPSIR 模型在 PSR 模型的基础上增加了功能，但同时也使得模型更为复杂，均不能直观反映人类活动对生态环境安全的影响9。因此，PSR 模型应用领域更为广泛，受到了很多国内外学者的推崇，现多应用于土地10、湿地11、耕地12等多种生态安全类型评估。综合以上研究进展，目前多数研究侧重在局地开展生态安全评估，缺少流域尺度的定量分析。蒙古国色楞格河流域作为一个特殊的地理单元，较少受到关注。然而，这一区域毗邻我国北方生态屏障，也是一带一路“中蒙俄经济走廊”的重要合作区域，对于蒙古高原和我国北方生态屏障建设意义重大。为此，本文针对该流域开展基于 PSR 模型的生态安全评估，预期为本区域绿色发展提供科技支撑。2 研究区概况和数据来源 2.1 研究区概况 蒙古国色楞格河流域坐落于蒙古北部，发源于杭爱山脉（图 1）。色楞格河全长 1095km，约占蒙古国 周佳玲等：基于 PSR 模型的蒙古国色楞格河流域生态安全评估第 1 期 89 图 1 研究区地理位置图 Fig.1 G